BUDIDAYA MAKANAN ALAMI
REVIEW JURNAL
Effect of Nitrogen on Growth and Lipid Content of Chlorella pyrenoidosa
OLEH :
KELOMPOK 1 :
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG
2012
Effect of Nitrogen on Growth and Lipid Content of Chlorella pyrenoidosa
Subhasha Nigam, Monika Prakash Rai and Rupali Sharma
Amity Institute of Biotechnology,
Amity University, Noida, Uttar Pradesh, India
- A. PENDAHULUAN
Penggunaan biodiesel sebagai bahan bakar
alternatif bukanlah sesuatu yang baru. Biodiesel biasanya terbuat dari
minyak-bio melalui proses yang disebut transesterifikasi. Ada berbagai
sumber minyak seperti limbah minyak goreng dan minyak nabati dari
tanaman minyak seperti kacang kedelai, bunga matahari, jarak pagar,
kelapa sawit (Khalid dan Khalid, 2011).
Namun, biodiesel dari bahan-bahan
tersebut seperi kelapa sawit misalnya, tidak bisa diproduksi dalam skala
besar, karena biayanya yang mahal serta karena persaingan lahan yang
juga untuk pertanian.
Untuk mengurangi biaya dalam menghasilkan biodiesel, dibutuhkan sesuatu
yang bisa digunakan sebagai biodiesel. Alga diperkirakan bisa
digunakan sebagai sumber yang menjanjikan untuk produksi biodiesel. Alga
merupakan mikroorganisme fotosintetik yang mengkonversi sinar matahari,
air dan CO2 menjadi gula dari makromolekul seperti lipid dan
Trigliserida (TAGS) dapat diperoleh (Singh ada Gu, 2010). Trigliserida
(TAGS) ini merupakan stok yang sustainable untuk produksi biodiesel.
Mikroalga bersifat dapat diperbaharui dan ramah lingkungan karena
memiliki kemampuan untuk mengikat CO2 dan juga bisa menjadi metode yang
menarik dalam mengurangi gas rumah kaca (Mata et al., 2010).
Ada beberapa faktor yang
mempengaruhi kadar lipid pada alga, seperti kurangnya nitrogen (Yeesang
and Cheirsilp, 2011; Gouveia and Oliveira, 2009),jumlah fosfat yang
terbatas (Gouveia and Oliveira, 2009), kadar garam (Hu dan Gao, 2005).
Intensitas cahaya dan panas media juga berpengaruh pada pertumbuhan alga
termasuk kadar lemaknya Tang et al., 2010; Yeesang and Cheirsilp,
2011). Jurnal ini mencoba untuk meneliti respon pertumbuhan dan kadar
lipid dari alga air tawar Chlorella pyrenoidosa pada media dengan
berbagai konsentrasi nitrat (KNO3).
- B. BAHAN DAN METODE
Kultur Alga Chlorella pyrenoidosa dilakukan
pada labu Erlenmeyer 1000ml dengan 500ml media. Media yang digunakan
untuk kultivasi adalah Media Fogg dimana kultur dilakukan pada inkubator
dengan suhu yang dikontrol yaitu sekitar 250 C selama 24 jam dengan cahaya 40 watt dan menggunakan ekstrak lipid.
Alga diteliti untuk mengetahui
pertumbuhannya dan bagaimana kadar lipid dalam konsentrasi nitrat yang
berbeda. Konsentrasi sumber nitrogen asli dalam media adalah 0,2 g L-1
KNO3 (kontrol). Percobaan itu dilakukan pada 0, ¼, 1/2 dan dua kali
konsentrasi sumber nitrogen asli.
- C. HASIL
Gambar 1 menunjukkan waktu pertumbuhan biomassa Chlorella pyrenoidosa
tumbuh secara autotropis pada medium Fogg dengan konsentrasi KNO3 yang
berbeda. Sumber konsentrasi nitrogen asli pada medium adalah 0,2 g L-1
KNO3. Pertumbuhan alga meningkat setelah fase lag yang singkat selama 2
hari diikuti oleh fase logaritmik dan tercapai fase stationary sekitar
24 hari. Seperti terlihat dari grafik (Gambar 1), dengan meningkatkan
konsentrasi KNO3, pertumbuhan juga meningkat.
Fig. 2
Gambar. 2: produksi biomassa tertinggi Chlorella pyrenoidosa ditumbuhkan pada media Fogg dengan konsentrasi KNO3 awal yang berbeda (0-0,4 g L-1)
Fig.3
Gambar. 3: Perbandingan kadar lipid
Chlorella pyrenoidosa ditumbuhkan pada media Fogg dengan konsentrasi
KNO3 awal berbeda (0-0,4 g L-1) dalam fase eksponensial dan stasioner.
Table 1: Effect of nitrogen concentration on biomass production and lipid contect of Chlorella pyrenoidosa | |||||
Concentration of KNO3 (g/L) | Max.
Biomass production (g/L) |
Lipid contentexponential phase | (% dcw)stationary phase | ||
0 | 0.075 | 19 | 19 | ||
0.05 | 0.127 | 26 | 26 | ||
0.1 | 0.246 | 18 | 19 | ||
0.2 | 0.296 | 15 | 18 | ||
0.4 | 0.315 | 11 | 18 |
menunjukkan kadar lipid Chlorella pyrenoidosa
dalam konsentrasi nitrat yang berbeda dalam fase eksponensial dan
stasioner. Terjadi peningkatan kadar lipid dimana konsentrasi nitrat
mengalami penurunan. Selain itu, pada konsentrasi nitrat yang sama,
kultur pada fase stasioner menunjukkan akumulasi lipid yang lebih
tinggi dibandingkan pada fase eksponensial. Ketika konsentrasi nitrat
dua kali lipat (0.4g L-1 KNO3), kadar lipid pada fase eksponensial
adalah 11% dari berat sel kering dibandingkan dengan yang harus
dikontrol (15%). Namun, dalam fase stationer, 18% tercatat di kedua
kultur.
Selain itu, ketika sumber nitrogen
menurun dari 0,2 g L-1 KNO3 sampai 0.1g L-1 KNO3 (1/2 dari control),
kadar lipid dalam fase eksponensial meningkat menjadi 18% dari 15%. Fase
stasioner tidak menunjukkan banyak perbedaan (19%) dalam kadar lipid
bila ditanam di 0.1g L-1 KNO3.
Kenaikan tajam dalam akumulasi lipid dari
26% (baik dalam fase eksponensial dan stasioner) tercatat ketika
kultur ditumbuhkan dalam konsentrasi nitrogen awal 0.05g L-1 KNO3 (1/4
dari konsentrasi aslinya).
- D. PEMBAHASAN
Alga, Chlorella pyrenoidosa, tidak
dapat tumbuh tanpa sumber nitrogen dan pertumbuhannya berbanding lurus
dengan konsentrasi nitrat dalam medium (Gambar 1). Karena sumber nitrat
meningkat dalam medium, peningkatan konsentrasi biomassa tercatat
(Gambar 2).
Penelitian ini juga membuktikan bahwa
kadar lipid meningkat karena penurunan konsentrasi nitrat dalam medium
(Gbr. 3). Menurut Yeesang dan Cheirsilp (2011), di bawah kondisi
kekurangan nitrogen, sel-sel alga mengakumulasi metabolit karbon sebagai
lipid (Yeesang dan Cheirsilp, 2011). Hal ini sebelumnya disebut sebagai
kondisi “kelaparan nitrogen”, nitrogen mengandung makromolekul dan
senyawa cadangan karbon seperti karbohidrat dan lemak yang terakumulasi
(Banerjee et al., 2002, Dayananda et al, 2006). Penelitian ini juga
menunjukkan bahwa lipid cenderung menumpuk lebih dalam fase stasioner
daripada di fase eksponensial (Gambar 3 dan Tabel 1). Di bawah kondisi
pembatasan pertumbuhan, misalnya, ketika sel-sel telah mencapai fase
pertumbuhan stasioner, lebih banyak karbon yang tergabung menjadi
karbohidrat dan lipid (Zhu et al., 1997).
Gambar 3 menunjukkan bahwa ketika sel-sel
yang ditransfer ke medium kaya nitrogen (control ganda), kadar lipid
mengalami penurunan sebesar 4% dibandingkan dengan kontrol. Namun, dalam
fase stasioner, kadar lipid adalah sama (18%) sebagaimana kontrol. Hal
ini mungkin karena ketika ganggang mencapai fase stasioner, cadangan
nitrogen telah habis untuk pertumbuhan dan kemudian mulai mengumpulkan
lipid untuk pertahanan hidupnya.
Konsentrasi nitrat optimum pada 0,05 g
L-1 KNO3, yaitu, ¼ dari konsentrasi nitrat asli nitrat asli. Pada
konsentrasi ini, peningkatan tajam dalam akumulasi lipid pada fase
logaritmik tercatat (26%) yang merupakan 11% lebih tinggi dari kontrol
(15%).
- E. KESIMPULAN
Penelitian ini menunjukkan, pendekatan
yang paling efektif untuk meningkatkan lipid dalam Chlorella pyrenoidosa
adalah menanamnya secara autotropis dalam medium pertumbuhan dengan
konsentrasi awal 0,05 g L-1 KNO3. Ini memberikan kenaikan 11% di atas
kontrol kadar lipid.
NB :Alamat jurnal yang direview kelompok kami
sumber artikel : http://penamerangkai.wordpress.com/2012/10/23/contoh-review-jurnal-effect-of-nitrogen-on-growth-and-lipid-content-of-chlorella-pyrenoidosa/